CN203203572U - 计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器 - Google Patents

Abstract

一种计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器，在光电支座上加工有光栅槽，光栅槽内上表面设加工有两条透光窄缝的上光栏片，光电支座上部左侧设置有下端与上光栏片搭接的左发光管、右侧设置有下端与上光栏片搭接的右发光管，光栅槽内下表面设置有加工有两条透光窄缝的下光栏片，光电支座的下部左侧设置有上端与下光栏片搭接的左光敏管、右侧设置有上端与下光栏片搭接的右光敏管，光栅盘设置在光电支座的光栅槽内，光栅盘是厚度为0.1mm的硬铝光栅盘，光栅盘的中心加工有中心孔，光栅盘上加工成以中心为圆心的内圆环和外圆环，内圆环与外圆环之间加工有3个扇形孔，相邻扇形孔之间加工有加强筋，外圆环的边缘240°范围内加工有光栅。

Description

计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器

技术领域

本实用新型属于计量仪器仪表技术领域，具体涉及一种计数器摩擦力矩测试仪的零部件。

背景技术

电能表用机械式计数器是安装在电能表内部的计数部件,用来记录电能表中产生的数据以及数据的实时变化。机械式计数器的精确程度直接影响电能表的使用精确度，计数器摩擦力矩测试仪用于测量电能表用机械式计数器的摩擦力矩，通过摩擦力矩的测量，控制计数器的产品质量，从而提高机械式电能表的质量。

随着科学技术的进步和发展，人们针对不同的使用环境和使用要求对电能表进行了多种多样的设计和改造，从尺寸、样式到功能实现都有了不同程度的变化和提高，与之相对应的也开发出了各种不同尺寸和型号的机械式计数器。

计数器摩擦力矩测试仪利用光电角度传感器识别测量轴系旋转方向，并且把测量轴系的摩擦力矩转换成相应的角度信息进行后续动态测试。

专利号为ZL92102903.9，发明名称为《计度器摩擦力矩测试仪》的发明专利中设计了一种针对86系列计数器结构的摩擦力矩测试仪，其设计中使用的光电传感器光栅盘是厚度为0.06mm的铝箔光栅盘，采用这种光栅盘能有效地减轻重量、减小测量轴系的摩擦力矩，从而提高测量精度，但是由于铝箔材质轻，厚度过薄时光栅盘整体刚度差，导致在减轻光栅盘重量的同时也对测试稳定性造成了影响，使在整体装配和调试中光栅盘易产生整体形变，出现不平整现象或光栏变形，在光栅盘旋转移动时，左右光敏管的“0”、“1”组合状态逻辑出现混乱，使得光栅盘的旋转角计算出现错误，导致对摩擦力矩测量错误。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述计数器摩擦力矩测试仪光电传感器光栅盘的不足，提供一种工作稳定、测量准确、使用方便的计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在光电支座上加工有光栅槽，光电支座的光栅槽内上表面设置有上光栏片，上光栏片上加工有两条透光窄缝，光电支座的上部左侧设置有下端与上光栏片搭接的左发光管、右侧设置有下端与上光栏片搭接的右发光管，光电支座的光栅槽内下表面设置有下光栏片，下光栏片上加工有两条透光窄缝，光电支座的下部左侧设置有上端与下光栏片搭接的左光敏管、右侧设置有上端与下光栏片搭接的右光敏管，左光敏管的光入射方向与左发光管的光出射方向位于穿过透光窄缝的同一条光轴上，右光敏管的光入射方向与右发光管的光出射方向位于穿过透光窄缝的同一条光轴上，光栅盘设置在光电支座的光栅槽内。光栅盘为硬铝光栅盘，厚度为0.1mm，光栅盘的中心加工有中心孔，光栅盘上加工成以中心为圆心的内圆环和外圆环，内圆环与外圆环之间光栅盘上加工有3个大小相同且以中心对称的扇形孔，相邻两个扇形孔之间加工成与内圆环和外圆环连为一体的加强筋，光栅盘的外圆环的边缘240°范围内加工有密度为1°均匀排列的光栅。

本实用新型的光栅盘的外圆环的外半径为25mm、内半径为17mm，内圆环的外半径为8mm，加强筋的宽度为6mm，加强筋与外圆环的内圆之间加工成半径为2mm的圆角。

本实用新型采用在0.1mm厚的硬铝光栅盘上加工有3个扇形孔，相邻两个扇形孔之间加工成与内圆环和外圆环连为一体的加强筋，增加了光栅盘的强度，减轻了光栅盘的重量，本实用新型与现有的计数器结构的摩擦力矩测试仪的光栅盘相比，有设计合理、结构简单、不易变形、测量准确、使用方便等优点，可在计数器摩擦力矩测试仪上使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是图1中光栅盘5的结构示意图。

图3是图2中Ⅰ的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1、2中，本实施例的计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器由左发光管1、右发光管2、光电支座3、上光栏片4、光栅盘5、下光栏片6、透光窄缝7、右光敏管8、左光敏管9联接构成。

在光电支座3上加工有光栅槽a，光电支座3的光栅槽a内上表面用胶粘接有上光栏片4，上光栏片4上加工有两条透光窄缝7。光电支座3上部左右两侧各加工有1个光电管孔c，光电管孔c为通孔，光电支座3的上部左侧光电管孔c内安装有左发光管1，光电支座3的右侧的光电管孔c内安装有右发光管2，左发光管1和右发光管2的下端与上光栏片4搭接，左发光管1的光出射方向正好穿过上光栏片4左侧的透光窄缝7，右发光管2的光出射方向正好穿过上光栏片4右侧的透光窄缝7。光电支座3的光栅槽a内下表面用胶粘接有下光栏片6，下光栏片6上加工有透光窄缝7。光电支座3下部左右两侧各加工有1个光敏管孔b，光敏管孔b为通孔，光电支座3的下部左侧光敏管孔b内安装有左光敏管9，光电支座3的下部右侧的光敏管孔b内安装有右光敏管8，左光敏管9和右光敏管8的上端与下光栏片6搭接，光入射方向正好穿过下光栏片6左侧的透光窄缝7进入左光敏管9，光入射方向正好穿过下光栏片6右侧的透光窄缝7进入右光敏管8，左光敏管9的光入射方向与左发光管1的光出射方向位于同一条光轴上，右光敏管8的光入射方向与右发光管2的光出射方向位于同一条光轴上。测试电能表的计数器摩擦力矩时，将光栅盘5安装在计数器摩擦力矩测试仪的测量轴上，光栅盘5位于光电支座3的光栅槽a内。

图2给出了本实施例的光栅盘5的结构示意图。在图2、3中，本实施例的光栅盘5由外圆环5-1、内圆环5-2、加强筋5-3、光栅5-4连为一体构成。光栅盘5的厚度为0.1mm的硬铝光栅盘，光栅盘5的中心加工有中心孔d，中心孔d的孔径与计数器摩擦力矩测试仪的测量轴的外径相同，光栅盘5上加工成以中心为圆心的内圆环5-2和外圆环5-1，外圆环5-1的外半径为25mm、内半径为17mm，内圆环5-2的外半径为8mm，内圆环5-2与外圆环5-1之间光栅盘5上加工有3个大小相同且以中心对称的扇形孔e，扇形孔e用于减小光栅盘5的自身质量，相邻两个扇形孔e之间加工成将内圆环5-2与外圆环5-1连为一体的加强筋5-3，加强筋5-3的宽度为6mm，增加了光栅盘5的强度，加强筋5-3与外圆环5-1的内圆之间加工成半径为2mm的圆角，光栅盘5的外圆环5-1的边缘240°范围内加工有密度为1°均匀排列的光栅5-4，即240条光栅5-4，光栅5-4用于挡光。

本实用新型的工作原理如下：

安装在计数器摩擦力矩测试仪的测量轴上的光栅5-4与测量轴同时旋转，左发光管1和右发光管2发出的两束光信号的相位差为90°，分别穿过上光栏片4上的透光窄缝7，经过光栅盘5外边缘的光栅5-4跟随转动过程中对左发光管1和右发光管2发出的窄束光线产生了交替的遮光和透光作用，光电支座3下部的左光敏管9和右光敏管8接收到的窄束光信号交替转换成电信号，左光敏管9和右光敏管8接收光信号转换成电信号输出高低电平信号。由于左发光管1和右发光管2发出的两路窄束光信号的相位差为90°，当光栅盘5旋转1°时，左光敏管9输出的电平信号产生0、1的变化，右光敏管8输出的电平信号产生1、0的变化，左光敏管9、右光敏管8组合使用，就可以产生00、01、11、10的4个顺序组合状态，使光电传感器分辨率达到四分之一度。

Claims (2)

1.一种计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器，在光电支座（3）上加工有光栅槽（a），光电支座（3）的光栅槽（a）内上表面设置有上光栏片（4），上光栏片（4）上加工有两条透光窄缝（7），光电支座（3）的上部左侧设置有下端与上光栏片（4）搭接的左发光管（1）、右侧设置有下端与上光栏片（4）搭接的右发光管（2），光电支座（3）的光栅槽（a）内下表面设置有下光栏片（6），下光栏片（6）上加工有两条透光窄缝（7），光电支座（3）的下部左侧设置有上端与下光栏片（6）搭接的左光敏管（9）、右侧设置有上端与下光栏片（6）搭接的右光敏管（8），左光敏管（9）的光入射方向与左发光管（1）的光出射方向位于穿过透光窄缝（7）的同一条光轴上，右光敏管（8）的光入射方向与右发光管（2）的光出射方向位于穿过透光窄缝（7）的同一条光轴上，光栅盘（5）设置在光电支座（3）的光栅槽（a）内，其特征在于：所述的光栅盘（5）为硬铝光栅盘，厚度为0.1mm，光栅盘（5）的中心加工有中心孔（d），光栅盘（5）上加工成以中心为圆心的内圆环（5-2）和外圆环（5-1），内圆环（5-2）与外圆环（5-1）之间光栅盘（5）上加工有3个大小相同且以中心对称的扇形孔（e），相邻两个扇形孔（e）之间加工成与内圆环（5-2）和外圆环（5-1）连为一体的加强筋（5-3），光栅盘（5）的外圆环（5-1）的边缘240°范围内加工有密度为1°均匀排列的光栅（5-4）。

2.根据权利要求1的计数器摩擦力矩测试仪的光电角度传感器，其特征在于：所述的光栅盘（5）的外圆环（5-1）的外半径为25mm、内半径为17mm，内圆环（5-2）的外半径为8mm，加强筋（5-3的宽度为6mm，加强筋（5-3）与外圆环（5-1）的内圆之间加工成半径为2mm的圆角。

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